CN108218924A - 一种钌的Schiff碱配合物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钌的Schiff碱配合物及其制备方法与应用。本发明通过在搅拌状态下，将钌盐加热溶解于混合溶剂中，得到溶液1；然后将Schiff碱配体化合物加热溶解于混合溶剂中，得到溶液2，停止对溶液2进行加热并将溶液2降至室温，将溶液1加入到溶液2中，得到溶液3；再将溶液3在室温下持续搅拌0.5～1.0h后置于高压反应釜，程序控制升温和降温后，得到砖红色晶体的钌的Schiff碱配合物。本发明钌的Schiff碱配合物具有晶型稳定性好、制备方法及后处理方式也相对较简单，可应用在抗肿瘤活性方面，具有抗肿瘤活性明显等优势，能为后续抗肿瘤药物研究提供了重要依据。
Description
技术领域
本发明属于抗癌药物技术领域，尤其涉及一种钌的Schiff碱配合物及其制备方法与应用。
背景技术
顺铂是治疗癌症的常用药物，其抗肿瘤作用机制主要是以DNA为主要靶标，破坏DNA的复制及抑制细胞分裂等作用来抑制肿瘤细胞生长。但是，顺铂药物的长期使用具有毒副作用大，耐药性强及抗癌谱窄等缺点。
不过，以顺铂为代表的金属配合物的研制成功推动了抗癌药物的开发研究，带动了金属配合物在整个医学领域的发展，并相继合成了一些高效、低毒、具有抗癌活性的金属配合物，尤其是一些Schiff碱类金属配合物，由于该类化合物中含有功能性官能团，具有各类生命现象所需要的一些理化性质和较好的抗细菌、抗病毒和抗肿瘤活性，倍受人们关注。配位聚合物也是分子磁性材料研究体系的优良构件，所以，功能性金属配位化合物在医药和材料科学等领域具有广阔的应用前景。Schiff碱类的钌的配合物与顺铂相比，具有相对低的毒性，高选择性，在体内易吸收并很快被排泄及克服铂类药物的细胞耐药性等特点，被认为最有前途的抗肿瘤药物之一。近些年，有关Schiff碱配合物抗肿瘤活性的研究有一定报道，但关于铂类金属同Schiff碱类化合物形成的配合物对肿瘤细胞作用的研究鲜有报道。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种钌的Schiff碱配合物，该钌的Schiff碱配合物与顺铂相比，具有相对低的毒性，高选择性，在体内易吸收并很快被排泄及克服铂类药物的细胞耐药性等特点。
本发明的再一目的在于提供上述钌的Schiff碱配合物的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述钌的Schiff碱配合物在抗肿瘤活性方面的应用。
本发明是这样实现的，一种钌的Schiff碱配合物，该配合物的分子式为：C38H34Cl4N4Ru3O8，化学结构式如下式(I)所示：
本发明进一步公开了上述钌的Schiff碱配合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)搅拌状态下，将钌盐加热溶解于混合溶剂中，得到溶液1；其中，所述钌盐与混合溶剂的质量体积比为1g：(3～5)mL；
(2)将Schiff碱配体化合物加热溶解于混合溶剂中，得到溶液2，停止对溶液2进行加热并将溶液2降至室温，将步骤(1)得到的溶液1加入到溶液2中，得到溶液3；其中，Schiff碱配体化合物与混合溶剂的质量体积比为1g：(1～3)mL；所述钌盐与Schiff碱配体化合物的摩尔比为1：(1～3)；
在步骤(1)、步骤(2)中，所述混合溶剂由甲醇、乙腈、乙醇和异丙醇中的两种以上组份构成；
(3)将步骤(2)得到的溶液3在室温下持续搅拌0.5～1.0h后置于高压反应釜，程序控制升温和降温后，得到砖红色晶体的钌的Schiff碱配合物。
优选地，在步骤(1)中，所述钌盐为乙酸钌，所述钌盐与混合溶剂的质量体积比为1g：3mL。
优选地，在步骤(2)中，所述Schiff碱配体化合物与混合溶剂的质量体积比范围为1g：2mL；
所述钌盐与Schiff碱配体化合物的摩尔比为1：1；
在步骤(2)中，所述Schiff碱配体化合物的制备包括以下步骤：将5-氯水杨醛与N-环己基-1,3-丙二胺溶于混合溶剂发生羟醛缩合反应得到Schiff碱配体化合物；其中，所述5-氯水杨醛、N-环己基-1,3-丙二胺、混合溶剂的摩尔体积比2mmol：1mmol：(1～5)mL。
优选地，在步骤(2)中，所述5-氯水杨醛、N-环己基-1,3-丙二胺、混合溶剂的摩尔体积比为2mmol：1mmol：4mL。
优选地，在步骤(1)或步骤(2)中，所述混合溶剂由按体积比为1：(1～3)的甲醇和乙腈构成，或者，所述混合溶剂由按体积比为(1～5)：2的乙腈和异丙醇构成，或者，所述混合溶剂由按体积比为1：(1～5)的乙醇和异丙醇构成。
优选地，所述混合溶剂由按体积比为1：3的甲醇和乙腈构成。
优选地，在步骤(3)中，所述程序控制升温和降温具体为：使温度上升到100℃保持1h，继续升温到180℃保持14～16h，逐渐降温，降温到100℃保持1h，最后降至室温。
本发明进一步公开了上述钌的Schiff碱配合物在抗肿瘤活性方面的应用。
优选地，所述肿瘤包括人体乳腺癌、宫颈癌、肝癌、肺癌。
本发明克服现有技术的不足，提供一种钌的Schiff碱配合物及其制备方法与钌的Schiff碱配合物在抗肿瘤活性方面的应用。本发明采用混合溶剂溶解5-氯水杨醛与N-环己基-1,3-丙二胺，使其发生羟醛缩合反应，通过乙酸钌加热溶解于的混合溶剂中，与一定量的Schiff碱配体一起进入高压反应釜中，程序升温控制后得到钌的Schiff碱配合物，通过MTT法对钌的Schiff碱配合物进行抗肿瘤活性测定，实验表明该配合物对人乳腺癌细胞、宫颈癌细胞、肝癌细胞、肺癌细胞有明显抑制作用，抑制率效果显著，这对于未来研究铂类Schiff碱配合物的抗肿瘤药物有重要的意义。
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明钌的Schiff碱配合物具有晶型稳定性好、制备方法及后处理方式也相对较简单，抗肿瘤活性明显等优势，为后续抗肿瘤药物研究提供了重要依据。
附图说明
图1是本发明钌的Schiff碱配合物的晶体结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
将乙腈和异丙醇按体积比为(1～5)：2混合后得到混合溶剂1；
将乙醇和异丙醇按体积比为1：(1～5)混合后得到混合溶剂2。
将甲醇和乙腈按体积比为1：3混合后得到混合溶剂3。
实施例2
将2mmol5-氯水杨醛与1mmolN-环己基-1,3-丙二胺溶于1mL混合溶剂1发生羟醛缩合反应得到Schiff碱配体化合物1。
实施例3
将2mmol5-氯水杨醛与1mmolN-环己基-1,3-丙二胺溶于5mL混合溶剂2发生羟醛缩合反应得到Schiff碱配体化合物2。
实施例4
将2mmol5-氯水杨醛与1mmolN-环己基-1,3-丙二胺溶于4mL混合溶剂3发生羟醛缩合反应得到Schiff碱配体化合物3。
实施例5
(1)搅拌状态下，将1g乙酸钌加热溶解于4mL混合溶剂1中，得到溶液1；
(2)将1gSchiff碱配体化合物1加热溶解于1mL混合溶剂1中，得到溶液2，停止对溶液2进行加热并将溶液2降至室温，将步骤(1)得到的溶液1加入到溶液2中，溶液1的乙酸钌与溶液2的Schiff碱配体化合物1的摩尔比控制为1：3，得到溶液3；
(3)将步骤(2)得到的溶液3在室温下持续搅拌0.5h后置于高压反应釜，程序控制使温度上升到100℃保持1h，继续升温到180℃保持16h，逐渐降温，降温到100℃保持1h，最后降至室温，得到砖红色晶体的钌的Schiff碱配合物1。
实施例6
(1)搅拌状态下，将1g乙酸钌加热溶解于5mL混合溶剂2中，得到溶液1；
(2)将3gSchiff碱配体化合物2加热溶解于9mL混合溶剂2中，得到溶液2，停止对溶液2进行加热并将溶液2降至室温，将步骤(1)得到的溶液1加入到溶液2中，溶液1的乙酸钌与溶液2的Schiff碱配体化合物1的摩尔比控制为1：2，得到溶液3；
(3)将步骤(2)得到的溶液3在室温下持续搅拌1.0h后置于高压反应釜，程序控制使温度上升到100℃保持1h，继续升温到180℃保持14h，逐渐降温，降温到100℃保持1h，最后降至室温，得到砖红色晶体的钌的Schiff碱配合物2。
实施例7
(1)搅拌状态下，将1g乙酸钌加热溶解于3mL混合溶剂3中，得到溶液1；
(2)将1gSchiff碱配体化合物3加热溶解于2mL混合溶剂3中，得到溶液2，停止对溶液2进行加热并将溶液2降至室温，将步骤(1)得到的溶液1加入到溶液2中，溶液1的乙酸钌与溶液2的Schiff碱配体化合物1的摩尔比控制为1：1，得到溶液3；
(3)将步骤(2)得到的溶液3在室温下持续搅拌0.8h后置于高压反应釜，程序控制使温度上升到100℃保持1h，继续升温到180℃保持15h，逐渐降温，降温到100℃保持1h，最后降至室温，得到砖红色晶体的钌的Schiff碱配合物3。
效果实施例1
对实施例7中得到的砖红色晶体的钌的Schiff碱配合物3进行过滤，用少量混合溶剂3洗涤晶体3次，然后真空干燥，计算产率为37％。
对所得到的钌的Schiff碱配合物3进行元素分析，结果为：C38H34Cl4N4Ru3O8(计算值)C，37.95；H，2.83；N，4.67；(测试值)C，37.89；H，2.82；N，4.71。
钌的Schiff碱配合物3单晶结构是利用Bruker SMART 1000CCD面探衍射仪进行测试的，采用波长为的MoKα射线，ω扫面方式。利用SAINT程序对所收集的衍射点进行数据还原，用SADABS程序进行数据校正。基于全角最小二乘的方法，利用SHELXTL 5.1程序包，用直接法在差值傅立叶图上找出全部非氢原子的坐标，然后将所有的非氢原子都采用各向异性精修。
钌的Schiff碱配合物3的单晶晶体学参数如下表1、表2所示：
表1钌的Schiff配合物3晶体学数据
表2配合物的部分键长和键角(°)数据
分子结构图如图1所示。晶体结构分析：配合物分子都包括排成一列的三个Ru金属离子、两个配体[N,N’-二(5-氯水杨基)-1,3-丙二胺]和两个乙酸根(如图1所示)。在该配合物分子中，两个晶体学等效单元，其中Ru金属离子，N,N'-二(5-氯水杨基)-1,3-丙二胺，乙酸根位于中心金属Ru两边。
如图1所示，在亚单元中，每个钌金属与来自同一个Schiff碱的两个酚羟基O原子(O1和O2)、两个N原子(N1和N2)以及一个乙酸根O原子(O3)配位，形成五配位的四方锥构型。值得注意的是：在高压反应釜中，配体在高温高压的过程中发生了分解，即N-环己基-1,3-丙二胺先分解生成1,3-丙二胺，后者与5-氯水杨醛缩合成配体N,N'-二(5-氯水杨基)-1,3-丙二胺，进而与金属离子配位。
效果实施例2
以实施例7中得到的钌的Schiff碱配合物3来分析其对肿瘤细胞MCF-7、HeLa、A549、HepG2的抑制作用。
在本效果实施例中，采用MTT法研究了配合物的体外毒性实验。将实验细胞置于37℃，5.0％CO2培养箱中生长至对数期，0.25％胰酶消化收集细胞，调整细胞悬液浓度，使细胞密度大约在1×104个/mL，每孔100mL接种于96孔板，细胞密度约为3～5×103个/孔，置于37℃、5％CO2的培养箱中培养24h。换液，加入不同浓度梯度的药物，每个浓度做3个平行样，设置空白调零组(培养基、MTT、DMSO)，空白组(培养基、细胞、相同浓度的药物溶解介质、MTT、DMSO)，阳性对照组(培养基、细胞、不同浓度的顺铂、MTT、DMSO)。置于37℃、5％CO2的培养箱中继续培养48h。吸去上清，每孔加入90μl新鲜培养液，再加入10μl MTT溶液(5mg/mL，即0.5％MTT)，继续培养4h。终止培养，弃去孔内培养液，每孔加入150μl DMSO，置于摇床上低速振荡30min，使结晶物充分溶解。酶联免疫检测仪检测490nm波长的各孔的吸光度值OD相关的细胞增殖的抑制率及半数抑制浓度(IC50)用下面的公式进行计算：生长抑制率＝(OD对照-OD实验)/(OD对照-OD空白)，所有OD值均减去空白调零组OD值。钌的Schiff碱配合物对MCF-7(人乳腺癌细胞)、HeLa(人宫颈癌细胞)、A549(肺癌细胞)、HepG2(肝癌细胞)增殖抑制作用的IC50值如下表3所示。
表3
从表中数据可知，实例7中的Schiff碱钌的配合物3对上述肿瘤细胞显示了很好抑制作用。尤其对MCF-7的抑制作用可以达到13.2±1.8IC50μM抑制率是顺铂1.6倍。原因可能是Schiff碱特有的抗菌、抑制肿瘤活性，在此基础上结合铂类金属盐形成的配合物在抑制肿瘤细胞上会更有利。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钌的Schiff碱配合物，其特征在于，该配合物的分子式为：C38H34Cl4N4Ru3O8，化学结构式如下式(I)所示：
2.权利要求1所述的钌的Schiff碱配合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)搅拌状态下，将钌盐加热溶解于混合溶剂中，得到溶液1；其中，所述钌盐与混合溶剂的质量体积比为1g：(3～5)mL；
(2)将Schiff碱配体化合物加热溶解于混合溶剂中，得到溶液2，停止对溶液2进行加热并将溶液2降至室温，将步骤(1)得到的溶液1加入到溶液2中，得到溶液3；其中，Schiff碱配体化合物与混合溶剂的质量体积比为1g：(1～3)mL；所述钌盐与Schiff碱配体化合物的摩尔比为1：(1～3)；
在步骤(1)、步骤(2)中，所述混合溶剂由甲醇、乙腈、乙醇和异丙醇中的两种以上组份构成；
(3)将步骤(2)得到的溶液3在室温下持续搅拌0.5～1.0h后置于高压反应釜，程序控制升温和降温后，得到砖红色晶体的钌的Schiff碱配合物。
3.如权利要求2所述的钌的Schiff碱配合物的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钌盐为乙酸钌，所述钌盐与混合溶剂的质量体积比为1g：3mL。
4.如权利要求2所述的钌的Schiff碱配合物的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述Schiff碱配体化合物与混合溶剂的质量体积比范围为1g：2mL；
所述钌盐与Schiff碱配体化合物的摩尔比为1：1；
在步骤(2)中，所述Schiff碱配体化合物的制备包括以下步骤：将5-氯水杨醛与N-环己基-1,3-丙二胺溶于混合溶剂发生羟醛缩合反应得到Schiff碱配体化合物；其中，所述5-氯水杨醛、N-环己基-1,3-丙二胺、混合溶剂的摩尔体积比2mmol：1mmol：(1～5)mL。
5.如权利要求4所述的钌的Schiff碱配合物的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述5-氯水杨醛、N-环己基-1,3-丙二胺、混合溶剂的摩尔体积比为2mmol：1mmol：4mL。
6.如权利要求2所述的钌的Schiff碱配合物的制备方法，其特征在于，在步骤(1)或步骤(2)中，所述混合溶剂由按体积比为1：(1～3)的甲醇和乙腈构成，或者，所述混合溶剂由按体积比为(1～5)：2的乙腈和异丙醇构成，或者，所述混合溶剂由按体积比为1：(1～5)的乙醇和异丙醇构成。
7.如权利要求6所述的钌的Schiff碱配合物的制备方法，其特征在于，所述混合溶剂由按体积比为1：3的甲醇和乙腈构成。
8.如权利要求2所述的钌的Schiff碱配合物的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述程序控制升温和降温具体为：使温度上升到100℃保持1h，继续升温到180℃保持14～16h，逐渐降温，降温到100℃保持1h，最后降至室温。
9.权利要求1所述的钌的Schiff碱配合物在抗肿瘤活性方面的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述肿瘤包括人体乳腺癌、宫颈癌、肝癌、肺癌。
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